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2022-2023学年度第二学期期中检测高一物理练习卷
（考试时间：90分钟；分值：100分；）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分,请将正确答案写在答题框里）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
1．为了验证平抛运动小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有
A．两球的质量应相等
B．因为A做曲线运动，所以B球先落地
C．应改变装置的高度，多次实验
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
2.一种通讯卫星需要“静止”在赤道上空的某一点，因此它的运行周期必须与地球自转周期相同，我们称之为地球同步卫星。请你估算，该同步卫星离地心的距离与月心距地心距离的比值大约是
A. B.9 C.27 D.
3．如右图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动，对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是( )
P、Q两点的角速度大小相等
B．P、Q两点的线速度大小相等
C．P点的线速度比Q点的线速度大
D．P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用
4．如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2，则( )
A.＝ B.＝ C.＝2 D.＝2
5．假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么( )
A．地球公转周期大于火星的公转周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
6.如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知半圆形APB的半径R＝1.0 m，BC段L＝1.5 m．弹射装置将一个质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)以v0＝5 m/s的水平初速度从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度h＝1.25 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，π取3.14，可求得：
A.小球在半圆轨道上运动时的向心力的大小F=5N
B.小球从A运动到C点的时间t=0.3s
C.小球落地瞬间速度与水平方向的夹角θ=450
D.小球在半圆形APB和直线BC轨道内运动时对轨道压力的方向是竖直向下
7.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相等时间内，它们通过的路程之比为4:3，运动方向改变的角度之比3:2，则( )
A．它们的线速度之比为3:4 B．它们的角速度之比为2:3
C．它们的向心加速度之比为2:1 D．它们的半径之比为9:8
8.一辆质量 m =800kg的轿车，驶过半径 R = 50m 的一段凸形桥面的拱桥，g 取 10 m/s2，则下面说法正确的是（ ）
A.轿车以 5m/s 的速度通过桥面最高点时，对桥面的压力为8400N
B.若轿车过的是凹形拱桥，其余条件不变，轿车以 5m/s 的速度通过桥面最低点时，对桥面的压力为7600N
C.对于同样的车速，凸形拱桥圆弧半径越大，桥面所受压力越小
D.轿车以大约80Km/h的速度通过桥面最高点时，对桥面恰好无压力
9.我国首颗微重力科学实验卫星——“实践十号”返回式科学实验卫星发射升空，将在轨道上利用太空微重力等特殊环境完成19项科学实验。已知地球半径为R,某时刻，卫星在其圆周运行轨道上有一d点，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g。 则下列说法正确的是
“实践十号”和所有绕地飞行的人造卫星一样，在其圆周轨道上运行的加速度一定等于其所在高度的重力加速度；
B.“实践十号”在d点的加速度大小等于；
C.卫星返回时，要在其原来的圆周运行轨道上加速变轨；
D.“实践十号”在其圆周轨道上运行的速度大于7.9km/s；
10．若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的
A．倍 B．倍 C．倍 D．倍
11．研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在相比变大的物理量有
A．距地球的高度 B．向心加速度 C．线速度 D．角速度
12．如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是
b一定比a先开始滑动
B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．是a开始滑动的临界角速度
D．当时，a所受摩擦力的大小为kmg
填空实验题（本题共3道大题,6个空，每空3分,共计18分）
13.某同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的速度运动，得到不同轨迹，图1中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是 （填轨迹字母代号）。磁铁放在位置B时，小钢珠的运动轨迹是 。实验表明，当物体所受合外力的方向与它的速度方向 （选填“在”或“不在”）同一直线上时，物体做曲线运动。
14.两人造地球卫星A、B的轨道半径之比RA:RB=1:2，它们的角速度之比= ，线速度之比为VA:VB= 。
15.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体，一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 。
三.计算题（本题共3小题,第16 题7分,第17题7分,第18题7分,第18题13分,共34分）
16.将一物体从距地面高为h=10m高处的水平抛出，初速度大小均为v0=10m/s．空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2．求：（1）小球经多长时间落地？（2）小球的落地点到抛出点的距离是多少？（3）落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少？（可以用正切值表示）
17.利用你所学的知识，推导第一宇宙速度的表达式。
据观测，发现太阳的某颗行星与太阳之间的距离为r，行星的公转周期为T，已知万有引力常量为G，求太阳的质量M。
19.如图2所示，A是地球的同步卫星。另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为ωo，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心。
（1）求卫星B的运行周期。
（2）若卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？
参考答案：
1、【解析】平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动，故两球同时落地，B项错误。为了减小实验的误差，可以多次实验提高实验的准确性，C项正确。球体的质量对小球的运动没有影响，A项错误。A球水平方向分运动无法确定，D项错误。
【答案】C
答案：A。
3.[解析] P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动，角速度相等，即ωP＝ωQ，选项A对．根据圆周运动线速度v＝ωR，P、Q两点到地轴的距离不等，即P、Q两点圆周运动线速度大小不等，选项B错．Q点到地轴的距离远，圆周运动半径大，线速度大，选项C错．P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用，二者的合力是圆周运动的向心力，我们把与支持力等大反向的平衡力即万有引力的一个分力称为重力，选项D错．
[答案] A
4.[解析] 人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得，＝m，解得v＝，＝，选项A正确．
[答案] A
5.[解析] 由太阳对行星的引力是行星围绕太阳做匀速圆周运动的向心力：＝m＝mω2r＝mr＝ma得v＝，ω＝，a＝，T＝，火星到太阳的距离大(r大)，故火星公转的线速度小，角速度小，加速度小，周期大．也可简记口诀“高轨低速大周期”，D选项正确．
[答案] D
6.[解析] 小球做匀速圆周运动，向心力大小F＝m＝25 N.
小球从A到B的时间:t1＝＝0.2π＝0.628 s，从B到C的时间t2＝＝0.3 s，
小球从A到C的时间t＝t1＋t2＝0.928 s.小球做平抛运动，有h＝，解得vy＝5 m/s，所以tanθ＝＝1，解得θ＝45°.
[答案] C
答案：C。
8.答案：D。
9、答案：A
解析：本题考查万有引力与航天，卫星的受力、加速度、变轨等。“实践十号”和所有绕地飞行的人造卫星在圆周轨道上运行的加速度和其所在高度的重力加速度都是由其所受的万有引力提供，所以A正确；“实践十号”在d点的加速度a，有，再根据黄金代换：，可得：，所以B错误；卫星回收时，需要卫星的速度减小，万有引力大于所需要的向心力，卫星近心运动，脱离原来的圆周轨道，轨道半径变小，所以C错误；回“实践十号”在其圆周轨道上运行的速度小于7.9km/s；所以D错误。
10、【解析】第一宇宙速度又叫环绕速度，即绕星球表面飞行的卫星的速度。根据万有引力提供向心力，解得卫星的环绕速度，所以，B项正确。
【答案】B
11、【解析】同步卫星与地球的自转周期相同，根据万有引力提供向心力，有： ，地球自转在逐渐变慢，地球的自转周期变大，那么同步卫星的角速度变小，同步卫星离地高度将变大，A项正确、D项错误；由可知，同步卫星的向心加速度将减小，B项错误；。由可知，线速度变小，C项错误。
【答案】A
12、【解析】当两物块都未相对圆盘发生滑动时，两物块共轴转动，角速度相等，b的转动半径是a的2倍，所以b物块最先达到最大静摩擦力，最先滑动，A正确；两物块的向心力由静摩擦
力提供，由于半径不等，所以向心力不等，B错误的；当b要滑动时kmg=mω2·2l，解得b物体的临界角速度，C错误；当时，a所受摩擦力的大小等于此时a所需要的向心力，则Ff=mω2l=kmg，D错误。
【答案】A
13、【答案】b c 不在
【解析】此题考查的主要是运动的性质：F合与v0共线，物体做直线运动，F合与v0不在同一直线上，物体做曲线运动，且合外力指向曲线弯曲的内侧。
14、【解析】两卫星绕地球做匀速圆周运动，其万有引力充当向心力，，所以两者角速度之比为；线速度之比为，。
【答案】；.
15. 解析：对于地球表面，由“黄金代换”关系有。设想在矿井底部放置质量为m的物体，由于矿井深度远小于地球半径，矿井直径远小于地球周长，可将厚度等于矿井深度的这层地皮视为均匀球壳。由题意可知，它对井底物体的万有引力为零。这样，井底物体只受半径为（R-d）的地球中央部分的万有引力作用。同理有。设地球密度为ρ，则、。解得：。
16.答案：（1）（2）（3）
17.略
答案：。
解析：（1）对卫星B绕地球的运行，由万有引力定律和牛顿第二定律有：，在地面有：，解得：。
（2）两卫星从本次最近到下次最近，B比A多运动一周，故有：，而，由于卫星A是同步卫星，，解得：。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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